耐苛性碱薄膜。提供了一种耐苛性碱的薄膜，包括一种均相聚合物共混物，该均相聚合物共混物由以下组分组成：a)按重量计75百分比到90百分比的至少一种聚偏氟乙烯PVDF聚合物或共聚物；以及b)按重量计10百分比到25百分比的至少一种丙烯酸类聚合物，所述丙烯酸类聚合物选自下述：(1)三元共聚物；和(2)丙烯酸嵌段共聚物；所述薄膜是微多孔的，孔径为0.01‑10微米。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利申请是国际申请号为PCT/US2007/082795，国际申请日为2007年10月29日，进入中国国家阶段的申请号为200780042899.1，名称为“耐苛性碱薄膜”的专利技术专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及耐苛性碱薄膜，该苛性碱薄膜是通过用溶剂流铸一种或多种聚偏氟乙烯共聚物与一种或多种丙烯酸类聚合物的一种共混物而形成的。专利技术背景聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜正逐渐用于微孔过滤和超滤法的应用中，并且已经描述在美国专利例如US 6,013,688和US 6,110,309中。PVDF树脂是化学上和生物上非常惰性的并且具有出色的机械性能。它是耐氧化环境的，例如，广泛用于水的杀菌中的氯和臭氧。PVDF薄膜还高度地耐大多数无机和有机酸类、脂肪族和芳香族烃类、醇类、以及卤化的溶剂引起的腐蚀。该树脂在一些溶剂中是可溶的并且可以容易地进行溶液流铸，以使用相转化法形成多孔膜。PVDF薄膜可以按平板或中空纤维的构型进行流铸。聚偏氟乙烯微孔膜(总体上作为具有基本均一厚度的薄片形成)具有包含无数互通的通道的一种海绵状内部结构，这些通道具有在窄的限度之内的基本上均一的宽度。总体上是控制这些膜孔尺寸以使其在一个非常小的范围上相对地均一。总体上，这些孔的尺寸范围落在从0.01微米到约10微米的更大的概括范围内。已经对PVDF薄膜进行了改性(薄膜形成之后)以改进具体的特性。US6,734,386描述了通过在PVDF薄膜的表面上聚合丙烯酸单体的该薄膜的后处理。后处理反应是复杂的并且在生产方法中增加了昂贵的步骤。已知PVDF与不同的丙烯酸树脂形成易混合的掺杂物。这些包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)、聚丙烯酸乙酯(PEA)、以及这些树脂与其他丙烯酸类共聚物的共聚物类。这些易混合的共混物在长时间内是稳定的。这些丙烯酸类聚合物和共聚物不是水溶性的，并且不会随着长期暴露于水而迁移。(聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是与PVDF易混合的另一种聚合物树脂，然而，这种树脂是水溶性的，并且将随着长期暴露于水中而迁移出共混物。因此，在水过滤的应用中，PVDF-PVP共混物在长时间内将不会久稳定。)这些丙烯酸树脂有其独特的良好的耐化学腐蚀性，并且确切地说将不经历当暴露于苛性碱溶液时PVDF所发生的毁坏性脱氟化氢作用。US 4,377,481描述了PVDF-丙烯酸树脂共混物用于聚合物薄膜的用途，其中丙烯酸树脂是包含至少一种单体的一种共聚物，该单体如果聚合则与PVDF不相容，例如包含磺酸或氨基基团的(甲基)丙烯酸单体。US 6,074,718描述了还可以与一种第二聚合物共混的PVDF的空心纤维薄膜。所描述的甲基丙烯酸甲酯聚合物是从最终薄膜中提取出的一种成孔材料。在这种应用中，并非旨在使其保留在最终薄膜中，因此对该薄膜没有做出重要的贡献。PVDF薄膜的一个主要的限制是起因于碱类例如氢氧化钠、氢氧化钾、有机胺类、以及其他碱类的腐蚀的苛性碱耐受性。氢氧化钠溶液经常用于清洗过滤膜以除去生物学的污垢。此清洗循环缩短了PVDF薄膜的寿命并且可能导致薄膜失效。随着对，存在着对苛性碱清洗具有增加的耐受性的PVDF薄膜的一种需要，以大大地改进PVDF薄膜组件的性能和寿命。对薄膜过滤装置来说，过滤组件的寿命是一个主要的经济方面的考虑。出人意料地，已经发现由均相PVDF-丙烯酸共混物制成的薄膜具有改进的苛性碱耐受性。专利技术概述本专利技术涉及一种耐苛性碱薄膜，包括一种均相聚合物共混物，该均相聚合物共混物包括：a)按重量计百分之50到百分之99的至少一种聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物或共聚物；以及b)按重量计百分之1到百分之50的至少一种丙烯酸酯类聚合物。本专利技术还涉及将这种耐苛性碱薄膜用于处理水、废弃的液体、生物学流体以及工作流体的物品。附图简要说明图1：是一个纯KYNAR薄膜(对比的)的薄膜截面的SEM照片。图2：是一个KYNAR-丙烯酸薄膜的薄膜截面的SEM照片。本专利技术的薄膜没有孔隙和裂纹。SEM照片示出了类似的海绵状的形态。KYNAR-丙烯酸薄膜没有显示出任何聚合物相分离。专利技术详细说明如此处所使用，在涉及PVDF-丙烯酸共混物以及由其形成的薄膜时，“均相的”是指在溶液中PVDF与丙烯酸类聚合物形成一个单相，并且是指在薄膜中该共混物是均一的。本专利技术涉及一种丙烯酸类聚合物/PVDF共混物用于溶液流铸成高分子膜的用途。在该共混物中，丙烯酸类聚合物的水平是在按重量计1百分比和50百分比之间，优选是按重量从10百分比到25百分比，其中PVDF的水平在50重量百分比到99重量百分比，并且优选是从75重量百分比到90重量百分比。聚偏氟乙烯树脂可以是通过将偏二氟乙烯(VDF)进行聚合而制成的一种均聚物、以及偏二氟乙烯的共聚物、三聚物以及更高的聚合物的的一种或多种，其中，这些偏二氟乙烯单元包括大于所有在该聚合物中的单体单元的总重量的百分之70，并且更优选包括这些单元的总重量的百分之75。偏二氟乙烯的共聚物、三聚物以及更高的聚合物可以通过使偏二氟乙烯与一种或多种单体进行反应而制成，该一种或多种单体来自下组，其构成为：氟乙烯，三氟乙烯，四氟乙烯，一种或多种部分或完全氟化的α-烯烃，例如3,3,3-三氟-1-丙烯、1,2,3,3,3-五氟丙烯、3,3,3,4,4-五氟-1-丁烯，以及六氟丙烯，部分氟化的烯烃六氟异丁烯，全氟化的乙烯醚，例如全氟甲基乙烯醚、全氟乙基乙烯醚、全氟正丙基乙烯醚、以及全氟-2-丙氧基丙基乙烯醚，氟化的间二氧杂环戊烯类，例如全氟(1,3-间二氧杂环戊烯)以及全氟(2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯)、烯丙基，部分氟化的烯丙基，或氟化的烯丙基单体，例如2-羟乙基烯丙基醚、或3-烯丙氧基丙二醇，以及乙烯或丙烯。优选的共聚物或三聚物是与氟乙烯、三氟乙烯、四氟乙烯(TFE)、以及六氟丙烯(HFP)形成的。优选的共聚物是VDF，包括从约71重量百分比到约99重量百分比的VDF，和相应地从约1百分比到约29百分比的TFE；从约71重量百分比到约99重量百分比的VDF，和相应地从约1百分比到约29百分比的HFP(例如在U.S.Pat.No.3,178,399中披露的)；以及从约71重量百分比到99重量百分比的VDF，和相应地从约1重量百分比到29重量百分比的三氟乙烯。优选的三聚物是VDF、HFP、和TFE的三聚物，以及VDF、三氟乙烯、和TFE的三聚物。尤其优选的三聚物具有至少71重量百分比的VDF，以及可能以变化的比例存在的其他共聚单体，但同时它们包含高达该三聚物的29重量百分比。聚偏氟乙烯还可以是通过共聚反应或者后聚合反应官能化作用生产的一种官能化的PVDF。另外，PVDF可以是一种接枝共聚物，例如像一种辐射接枝的马来酸酐共聚物。一种或多种PVDF聚合物与一种或多种丙烯酸类聚合物进行共混。“丙烯酸类聚合物”，如此处所使用，是指包括由甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯的单体、以及它们的混合物形成的聚合物、共聚物、以及三聚物。术语“(甲基)丙烯酸酯”在此使用以表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或它们的一种混合物。甲基丙烯酸烷基酯单体优选是甲基丙烯酸甲酯，它可以组成从百分之50到百分之100的单体混合物。0到50百分比的其他丙烯酸酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐苛性碱的薄膜，包括一种均相聚合物共混物，该均相聚合物共混物由以下组分组成：a)按重量计75百分比到90百分比的至少一种聚偏氟乙烯PVDF聚合物或共聚物；以及b)按重量计10百分比到25百分比的至少一种丙烯酸类聚合物，所述丙烯酸类聚合物选自下述：(1)三元共聚物，该三元共聚物由从90重量百分比到99重量百分比的甲基丙烯酸甲酯单体单元、0.5‑9.5重量百分比的一种或多种丙烯酸C1‑4烷基酯类和0.5‑5重量百分比的(甲基)丙烯酸单元组成，其中这些丙烯酸单体的总和等于100％；和(2)丙烯酸嵌段共聚物，所述丙烯酸类嵌段共聚物全部由丙烯酸类单体组成，其中至少一个端基嵌段由从75重量百分比到100重量百分比的甲基丙烯酸甲酯单体单元和从0重量百分比到25重量百分比的一种或多种丙烯酸C1‑4烷基酯类和/或(甲基)丙烯酸组成；所述薄膜是微多孔的，孔径为0.01‑10微米。
【技术特征摘要】
2006.11.21 US 60/860,3741.一种耐苛性碱的薄膜，包括一种均相聚合物共混物，该均相聚合物共混物由以下组分组成：a)按重量计75百分比到90百分比的至少一种聚偏氟乙烯PVDF聚合物或共聚物；以及b)按重量计10百分比到25百分比的至少一种丙烯酸类聚合物，所述丙烯酸类聚合物选自下述：(1)三元共聚物，该三元共聚物由从90重量百分比到99重量百分比的甲基丙烯酸甲酯单体单元、0.5-9.5重量百分比的一种或多种丙烯酸C1-4烷基酯类和0.5-5重量百分比的(甲基)丙烯酸单元组成，其中这些丙烯酸单体的总和等于100％；和(2)丙烯酸嵌段共聚物，所述丙烯酸类嵌段共聚物全部由丙烯酸类单体组成，其中至少一个端基嵌段由从75重量百分比到100重量百分比的甲基丙烯酸甲酯单体单元和从0重量百分比到25重量百分比的一种或多种丙烯酸C1-4烷基酯类和/或(甲基)丙烯酸组成；所述薄膜是微多孔的，孔径为0.01-10微米。2.如权利要求1所述的薄膜，其中所述PVDF聚合物...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特·高萨，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。